三维打印胸骨植入术的技术演进：基于五例病例的StarPore材料应用与外科创新

《Interdisciplinary CardioVascular and Thoracic Surgery》：Evolution of Surgical Technique: A Brief Communication regarding Five Cases of Three-Dimensional Printed Sternums

本刊推荐：为解决胸骨肿瘤切除后胸壁重建的临床难题，研究人员围绕"三维打印定制化胸骨假体"这一主题开展技术探索。研究团队通过五例病例实践，系统比较了钛合金与StarPore材料在胸骨重建中的优劣，证实StarPore材料具有术中可塑性强、组织相容性佳且不影响术后影像学随访等优势。该研究为胸壁重建领域提供了新的材料选择方案，对推动个性化医疗发展具有重要意义。

　　

当恶性肿瘤侵袭胸骨时，外科医生面临着一个棘手难题：如何在不影响患者呼吸功能的前提下，实现肿瘤的彻底切除并重建胸壁稳定性？传统重建方法往往面临假体适配性差、术后感染风险高、影像学随访受限等挑战。近日发表于《Interdisciplinary CardioVascular and Thoracic Surgery》的一项研究，通过五例三维打印定制化胸骨假体植入病例，系统展示了从钛合金到StarPore多孔高密度聚乙烯的材料演进历程，为这一领域带来了新的技术突破。

研究团队采用了个性化定制技术路径：首先通过1mm薄层CT扫描获取患者胸壁三维数据，利用AnatomicsC3D平台进行假体设计；随后采用电子束熔融技术制造钛合金框架或全StarPore假体；术中配合3D打印的切除导板实现精准肿瘤切除。特别值得关注的是，研究首次报道了完全采用StarPore材料的胸骨重建病例，该材料允许术中进行钻孔和缝合操作，且不影响术后CT/MRI随访。

病例特征与手术技术演变

研究纳入的五例患者中，三例为乳腺癌胸骨转移，一例为甲状腺癌转移，一例为原发胸骨软骨肉瘤。手术技术呈现明显演进轨迹：首例采用钛合金框架结合StarPore涂层的复合假体，通过带锯齿的肋夹固定于肋骨残端，并使用胸骨钢丝进行锚定；第二例开始改用钛螺钉固定替代钢丝锚定；后三例则完全采用StarPore材料，实现了无预设钻孔点的全定制化固定方案。

材料性能与术中优势

StarPore材料展现出多重技术优势：其多孔特性允许抗生素溶液浸泡预处理，降低感染风险；重量较PEEK（聚醚醚酮）或钛合金轻40%，便于术中操作；最重要的是具备独特的术中可塑性——医生可在任意位置直接钻孔固定，并能将软组织直接缝合于假体表面。研究表明，该材料在承受胸骨垂直载荷、侧向应力等生物力学测试中表现不逊于传统材料。

术后结果与并发症管理

五例患者中四例获得成功重建，术后3个月随访显示呼吸功能恢复良好。一例出现假体感染需要移除，另一例发生血清肿经引流后缓解。值得注意的是，研究团队在防疝网片选择上进行了持续优化：初期使用Prolene网片，中期改用Gore-Tex网片，后期基于降低血清肿风险的考量又回归使用更具多孔性的Prolene网片。

技术局限与发展前景

研究人员客观指出该技术的两大局限：单例假体制备成本超过2万澳元，以及10-20天的制造周期可能延迟手术时机。然而随着3D打印技术的普及和材料工艺的进步，这些障碍有望逐步克服。特别值得期待的是StarPore材料促进的组织整合特性——动物实验显示术后4周即可见软组织长入假体微孔，这种生物整合有望进一步提升长期稳定性。

这项研究的意义不仅在于验证了一种新型材料的临床应用价值，更展示了个性化医疗在外科领域的实践路径。从钛合金到StarPore的材料转变，体现了从"机械固定"到"生物整合"的外科理念进化。随着3D打印技术在医疗领域的深入应用，这种基于患者特定解剖结构定制假体的模式，或将为复杂胸壁重建手术树立新的技术标准。

研究结论强调，三维打印StarPore胸骨假体在个性化适配性、术中可操作性和术后影像学兼容性方面均优于传统材料。虽然长期疗效仍需更大样本量验证，但该技术为胸骨肿瘤患者提供了新的治疗选择，特别是对于需要术后定期影像学随访的肿瘤患者，StarPore材料无伪影的特性具有独特临床价值。这项技术演进标志着胸壁重建手术正朝着更精准、更个性化的方向迈进。